EP1766982A1 - Verfahren zum codieren eines xml-dokuments, sowie verfahren zum decodieren, verfahren zum codieren und decodieren, codiervorrichtung, decodiervorrichtung und vorrichtung zum codieren und decodieren - Google Patents

Verfahren zum codieren eines xml-dokuments, sowie verfahren zum decodieren, verfahren zum codieren und decodieren, codiervorrichtung, decodiervorrichtung und vorrichtung zum codieren und decodieren

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EP1766982A1
EP1766982A1 EP05749524A EP05749524A EP1766982A1 EP 1766982 A1 EP1766982 A1 EP 1766982A1 EP 05749524 A EP05749524 A EP 05749524A EP 05749524 A EP05749524 A EP 05749524A EP 1766982 A1 EP1766982 A1 EP 1766982A1
Authority
EP
European Patent Office
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xml
value
path
decoding
encoding
Prior art date
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EP05749524A
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EP1766982B1 (de
Inventor
Jörg Heuer
Andreas Hutter
Andrea Kofler-Vogt
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP1766982B1 publication Critical patent/EP1766982B1/de
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/435—Processing of additional data, e.g. decrypting of additional data, reconstructing software from modules extracted from the transport stream
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/80—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of semi-structured data, e.g. markup language structured data such as SGML, XML or HTML
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    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
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    • H04N21/235—Processing of additional data, e.g. scrambling of additional data or processing content descriptors
    • H04N21/2353—Processing of additional data, e.g. scrambling of additional data or processing content descriptors specifically adapted to content descriptors, e.g. coding, compressing or processing of metadata

Definitions

  • Method for coding an XML document as well as methods for decoding, method for encoding and decoding, coding device, decoding device and device for encoding and decoding
  • the invention relates to a method for coding according to the preamble of claim 1 and a method for decoding according to the preamble of claim 11. Furthermore, the invention relates to a method for encoding and decoding according to the preamble of claim 12. Furthermore, the invention relates to a coding apparatus according to the preamble of claim 13, a decoding device according to the preamble of claim 14 and a device for encoding and decoding according to the preamble of claim 15.
  • XML extensible markup language
  • XML schema definitions
  • a user-defined query can be formulated using a query language, such as SQL [1] or XPATH [2].
  • XML extensible markup language
  • MPEG7-BiM format of an XML document reference should be made in particular to document [3].
  • the generated bit stream is divided into several units (access units), which in turn consist of several fragments (fragment update units).
  • the units are coded and sent as needed as MPEG7 BiM stream to one or more receivers.
  • the query language XPATH can be used to define selection criteria for filtering desired information within an XML document.
  • the aim of a query can be the evaluation of whether a unit of the bit stream is important for the recipient.
  • a Query targeted information to be sought in the XML document.
  • the MPEG7 encoding method has heretofore provided no mechanisms for generating the bitstream of an XML document that allow random access to certain elements of the XML document.
  • the MPEG7 bitstream must therefore be decoded to search for elements. You then get back.
  • Document in XML format which can be searched using the query language XPATH.
  • the decoding and subsequent processing of an XML document to search for specific content is thus very time-consuming and unacceptable for certain time-critical applications. Further, the problem may arise that the memory in the decoder is limited, so that the bit stream is not completely decoded. Moreover, the overhead of decoding was unnecessary if the XPATH query performed on the decoded XML document was negative.
  • TV-Anytime uses an index structure that allows random access to specific elements of a piece of data.
  • the index structure consists of several parts and includes a so-called key index list in which all indexed paths of a document are stored. In a query, these paths are compared to the query in turn until a corresponding entry is found in the key index list.
  • the information stored in the key index list for this entry may be used to determine the locations in a description stream where the indexed entry is coded.
  • Using the Key Index list eliminates the need to decode uninteresting data fragments, so less disk space is required during a query. However, the linear wandering of the key index list is time-consuming and the transmission of all indexed paths is complicated.
  • the index structure has a significant size compared to the indexed data stream.
  • the document [10] presents methods and devices which enable the generation of a bit stream from an indexing tree.
  • two documents are generated here, the coded XML document and the bitstream comprising index data from index nodes.
  • the value expression within the XML document is referenced by means of a position specification.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for encoding an XML-based document, which allows both a quick retrieval of the encoded information and an efficient encoding of the XML document in a simple and efficient manner.
  • the object is based on the method of coding according to the preamble of claim 1 by its characterizing features, starting from the method of decoding according to the preamble of claim 11 by its characterizing features, as well as starting from the method of coding and decoding according to the preamble of Claim 12 solved by its characterizing features. Furthermore, this object is achieved on the basis of the coding device according to the preamble of claim 13 by its characterizing features, starting from the decoding device according to the preamble of claim 14 by its characterizing features, as well as starting from the device for coding and decoding according to the preamble of claim 15 solved by its characterizing features.
  • the XML document is represented by a tree structure in which at least one absolute path is represented by a sequence of XML element and / or XML attribute names, and wherein at least one XML element has a simple content
  • all absolute paths of the XML elements with simple content and XML attributes to at least a first predetermined sort criterion sorted assigning each value expression of the XML elements with simple content and the XML attributes of the respective absolute path to a value representation in a value structure, the value representative being stored in the value structure according to a second sort criterion, and assigning a path location to each value representative, the path location represents a position of the respective value representative in the tree structure with respect to the respective absolute path.
  • the method according to the invention for coding makes it possible to search for a predefinable search criterion in a coded, in particular binary, bit stream in a quick and simple manner as well as to allow efficient coding of the XML document.
  • the invention relates to a method for decoding a coded, in particular binary, bitstream. This makes it possible to decode a coded, in particular binary, bit stream generated by the method for coding an XML document.
  • an XML document can thus be coded into a coded, in particular binary, bitstream CB, as well as the coded, in particular binary, bitstream CB can be decoded into a decoded XML document.
  • the invention also relates to a coding device with means for coding.
  • the inventive method for encoding can be performed.
  • the invention also includes a
  • Decoding device with means for decoding.
  • inventive method for decoding can be performed.
  • the invention also relates to a device for coding and decoding.
  • both the method according to the invention for coding and for decoding can be realized.
  • Fig.l an example of a structured XML document
  • FIG. 2 shows an example of a representation of the structured XML document from FIG. 1 as a tree structure
  • FIG. 3 shows an example of a lexicographic sorting of the paths of the structured XML document from FIG. 1;
  • FIG. 4 Structure of the Bitstream After Coding of a Structured XML Document Using the Method According to the Invention
  • FIG. 5 Structure of the Bitstream after Coding of a Structured XML Document with the Method According to the Invention with References to the Value Values
  • FIG. 6 shows a sorting tree for the absolute paths of the tree structure depicted in FIG. 2;
  • FIG. 7 shows an exemplary serialization of the sorting tree for absolute paths shown in FIG. Elements with the same function and mode of operation are provided in FIGS. 1 to 7 with the same reference numerals.
  • FIG. 1 shows by way of example an XML document in textual form.
  • This XML document is shown in FIG. 2 in the form of a tree structure (BS).
  • the circle XML elements represent Xl, X3 ..., XlI and XML attributes X2.
  • an XML document comprises N XML elements and / or XML attributes Xl, ..., XN.
  • XML elements with simple content and / or XML attributes include X1, ..., XN value expressions W1, ..., WL, values such as e.g. "3" or "Heuer".
  • Figure 3 shows several absolute paths Pl, ..., PM.
  • the absolute paths Pl, ..., PM identify a concatenation of XML elements to be encoded with simple content and / or XML attributes X1,..., XN.
  • the absolute paths Pl, ..., PM are sorted according to a first predeterminable sorting criterion Sl., In the embodiment shown in Figure 3, they have been sorted lexicographically in ascending order in the order shown, thus the first sorting criterion S1 represents a lexicographic sorting algorithm.
  • a statistical criterion is selected for the first sorting criterion S1, eg a number of XML elements with simple content and XML attributes per absolute path P1,..., PM Path P2 occurs three times in the XML document: - ,, / Group / Person / firstName "+” Joerg "
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of a coded binary bit stream CB according to the method according to the invention.
  • This bit stream CB comprises two bit stream elements BEI, BE2.
  • the bitstream element BEI contains a list of entries of absolute paths PL1,..., PLM.
  • Each list entry PLl,..., PLM of this list comprises in each case an absolute path Pl,..., PM and in each case a link VT1,..., VTM to a value path list VL1,..., VLM within a value structure WS, corresponds to the bitstream element BE2.
  • the list with the list entries PL1,..., PLM is generated in such a way that the absolute paths P1,..., PM are stored there according to the first predefinable sorting criterion S1.
  • the list entry PLl comprises the absolute path Pl, the list entry PL2 the absolute path P2 and the list entry PL2 the absolute path P2, since the absolute paths in FIG. 3 have already been sorted.
  • the value structure WS contains in each case a value path list VL1,..., VLM per absolute path P1,..., PM.
  • the value path list VL1,..., VLM contains a number of value occurrences, which are addressed by means of the respective absolute path P1,..., PM.
  • the value element generally comprises in each case a value representative WE1,..., WEL and in each case a path position PL1,..., PLL.
  • the value path element VL21 includes (WE2, PL2), VL22 (WE3, PL3), VL23 (WE4, PL4).
  • the further value path elements, such as VL11, are formed in an analogous manner.
  • the value representative WE1, WE2, WE3 includes the value expression W3, W5, W1.
  • the assignment between value representative WE1,..., WEL and value expression W1,..., WL takes place, on the one hand, according to the value expression W1,..., WL associated with the respective absolute path P1,.
  • the respective value representatives WE1,..., WEL are arranged according to the inventive method according to a second sorting criterion S2.
  • the value representatives WE1,..., WEL can be arranged according to a lexicographically in ascending order of the respective value values W1,..., WL of the value representatives WE1,..., WEL.
  • Path location PLl ..., PLY contains information on which possible positions of the absolute path in the tree a value expression was instantiated if several adjacent XML elements of the same name contained in the absolute path were instantiated.
  • a path location is necessary for the unambiguous reconstruction of the XML document, since the XML element "person" has several neighboring XML neighboring elements of the same name. [3] specifies further methods for coding the path location Path location allows the reconstruction of the structured XML document with the instantiated values in the original order.
  • a value representative W1,..., WL is realized with the aid of a value association WR1,..., WEL with a value list W).
  • the embodiment of Figure 5 differs only in the creation of the value representatives WEl, ..., WEL. Instead of taking over the value values W1,..., WL directly into the respective value representatives WE1,..., WEL, they are referenced in the exemplary embodiment according to FIG. 5 by means of the value association WR1,..., WRL with the value list WA.
  • the value list WA contains the values Wl, ..., WL. These can be stored in a sorted order in the value list WA.
  • value values W1,..., WL, which frequently occur can only be represented by a value expression, since a unique association between value representative and an entry in the value list WA is ensured with the aid of the respective value association WR1,..., WRL.
  • the absolute path Pl,..., PM and / or the value representative WE1,..., WEL of the respective value path list VL1,..., VLM of the value structure WS are sorted in a respective sorting tree.
  • FIG. 6 shows a first sorting tree SG for the absolute paths P1,..., PM according to the exemplary embodiment according to FIG. Methods for creating such sorting trees SG are known from [10]. By using a sort tree SG instead of linear lists, e.g. the list of absolute paths BEI, the search complexity is significantly reduced.
  • FIG. 7 shows an implementation example for the first sorting tree SG known from FIG.
  • a serialized field SF1,..., SFM is generated.
  • a serialized field SF1,..., SFM comprises at least the absolute path P1,..., PM and the link VT1,..., VTM.
  • the serialized field SF2 includes the absolute path P2 and the link VT2.
  • an offset OF can also be contained in one or more serialized fields SF1,..., SFM, which makes it possible to skip over non-relevant serialized fields SF1,..., SFM.
  • the offset OF (SF3) indicates at which point in the coded bit stream CS the next relevant serialized field SF3 is to be found.
  • the absolute path Pl,..., PM can be represented by a relative path relative to previously sorted paths.
  • the value expression W1,..., WL and / or the absolute path P1,..., PM and / or the relative path and / or the path position (PL1,. be coded binary.
  • the binary coding enables a reduction of the data volume of the coded bitstream CS.
  • the binary coding can be done according to the standard MPEG-7 [3].
  • at least one XML element with complex content for example the XML element X4, such as an XML element with simple content, eg the XML element X3, can be treated and a content of the XML element with complex content as a value expression, especially according to an MPEG-7 standard.
  • XML element X3, X5 and the value expressions W1, W2 are treated as value embossing for the XML element X4.
  • the search complexity can be further reduced, in the case where, on retrieving information, the complex content is considered to be coherent only.
  • the procedure according to the method of the invention is thus also made possible for XML elements with complex content.
  • the invention further relates to a method for decoding a coded bit stream CB, wherein the coded picture stream CB has been generated by means of the method for coding an XML document.
  • the method of decoding may also decode a binary coded bitstream CB.
  • an XML document can thus be coded into a coded, in particular binary, bitstream CB, as well as the coded, in particular binary, bitstream CB can be decoded into a decoded XML document.
  • the invention also relates to a coding device with means for coding an XML document. Furthermore, the invention also includes a decoding device with means for decoding a coded, in particular binary, bit stream CB into a decoded XML document. The invention also provides a means for encoding and decoding, thereby encoding an XML document into a, particularly binary, bitstream CB can be encoded and also a coded, in particular binary, bitstream CB can be decoded into a decoded XML document.
  • the coding device and / or decoding device and / or device for coding and decoding may be integrated in a device, for example in accordance with the GSM standard (GSM-Global System for Mobile Communications) or with a UMTS standard (UMTS-Universal Mobile Telecommunications System). Further, these may be implemented in a device connected to a wired network, such as an IP-based network (IP-Internet Protocol) or ISDN (ISDN - Integrated Services Digital Network).
  • GSM-Global System for Mobile Communications GSM-Global System for Mobile Communications
  • UMTS-Universal Mobile Telecommunications System UMTS-Universal Mobile Telecommunications System
  • IP-based network IP-Internet Protocol
  • ISDN ISDN - Integrated Services Digital Network
  • the invention is not limited to the aforementioned embodiments. Rather, the following variants and / or advantages additionally and / or alternatively subject of the present invention.
  • structured documents especially XML documents
  • the type of information in an XML element or XML attribute of a document is declared by the names of all the parent elements.
  • the XML elements and XML attributes are arranged according to a structure definition in a document tree.
  • the paths here are absolute paths starting from the root node of the document tree and leading to a leaf node of the document tree.
  • the values of all XML attributes and XML elements with the same path are stored in a data area identified by the common path.
  • the entries in the data area are sorted according to their values according to any criteria, for example lexicographically. Each entry in this data area is tagged with the path location at the the entry in the structured document occurred. This makes possible a complete reconstruction of the structured document from the data coded according to the invention.
  • the sorted paths are arranged in a serialized sort tree.
  • a sort tree comprises a plurality of hierarchy levels, wherein each hierarchy level is associated with one or more nodes, and the nodes include sorted data, such as the paths, sorted in the sort tree according to one or more predetermined criteria.
  • the sorted data of the nodes are inserted into the bit stream and further information is inserted into the bit stream for each node, at which point in the bit stream the data from one or more nodes of the hierarchy level below the hierarchy level of the respective node is located.
  • the serialized sorting tree is constructed as a so-called B-tree (Balanced Tree), which has a balanced distribution of the paths to the nodes of the tree.
  • B-tree Binary Tree
  • the paths are inserted into the bit stream after the depth first order.
  • the depth first order the sorted data in the sort tree is first inserted in depth into the bit stream, whereby the information relevant to a query in the bit stream is located adjacent to each other and information that is not relevant can be skipped efficiently.
  • a detailed description of the depth-first order can be found in reference [6].
  • the paths are relative paths, wherein a relative path of a respective node is a path relative to a path previously inserted in the bitstream of the respective node or a node of a hierarchical level above the hierarchical level of the respective node.
  • the index data are binary coded with a coding method, in particular with an MPEG coding method.
  • the coding method used is the MPEG7 coding method.
  • the values are arranged in a serialized sort tree.
  • the values are inserted after the depth first order in the bit stream.
  • the values in the data area are binary coded with a coding method, in particular with an MPEG coding method.
  • the coding method used is the MPEG7 coding method.
  • the path position with a coding method are binary coded, in particular with an MPEG coding method.
  • the coding method used is the MPEG7 coding method.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Codieren eines XML-Dokuments in einen, insbesondere binären, Bitstrom, wobei zumindest ein XML-Element einen einfachen Inhalt aufweist, in der mindestens ein absoluter Pfad durch eine Folge von XML-Element- und/oder XML-Attributnamen repräsentiert wird, wobei das XML-Dokument durch eine Baumstruktur repräsentiert wird, bei dem alle absoluten Pfade der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und XML-Attribute nach mindestens einem ersten vorgebbaren Sortierkriterium sortiert werden, bei dem jeder Werteausprägung der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und der XML-Attribute des jeweiligen absoluten Pfads ein Werterepräsentant in einer Wertestruktur zugewiesen wird, wobei der Werterepräsentant nach einem zweiten Sortierkriterium in der Wertestruktur abgelegt wird und bei dem jedem Werterepräsentanten eine Pfadlage zugeordnet wird, wobei die Pfadlage eine Lage des jeweiligen Werterepräsentanten in der Baumstruktur bezüglich des jeweiligen absoluten Pfads darstellt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Decodieren, ein Verfahren zum Codieren und Decodieren, eine Codiervorrichtung, eine Decodiervorrichtung und eine Vorrichtung zum Codieren und Decodieren.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Codieren eines XML-Dokuments, sowie Verfahren zum Decodieren, Verfahren zum Codieren und Decodieren, Codiervorrichtung, Decodiervorrichtung und Vorrichtung zum Codieren und Decodieren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Codieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Decodieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Codieren und Decodieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Codiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13, eine Decodiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 und eine Vorrichtung zum Codieren und Decodieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
XML (= extensible markup language) ist eine Sprache, mit der eine strukturierte Beschreibung der Inhalte eines Dokuments ermöglicht wird. Hierbei können Namensräume verwendet werden, die mittels XML-Schema-Sprachdefinitionen definiert sind. Eine genauere Beschreibung des XML-Schemas sowie der darin verwendeten Strukturen, Datentypen und Inhaltsmodelle findet sich in den Druckschriften [7], [8] und [9].
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Codierung von XML-basierten Dokumenten bekannt, bei denen das Dokument in eine codierte Binärdarstellung umgewandelt wird. Beispielsweise werden in der Druckschrift [3] , das im Rahmen der Entwicklung eines MPEG-7-Codierstandards entstanden ist, Verfahren zur Codierung und Decodierung von XML-basierten Dokumenten beschrieben.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Erzeugung einer Binärdarstellung von XML-basierten Dokumenten weisen Nachteile bei der Codierung von XML-basierten Dokumenten für den wahlfreien Zugriff auf codierte Informationen auf. Aus dem Stand der Technik sind Indexierungsverfahren von Datenströmen bekannt, die den wahlfreien Zugriff auf codierte Datenströme ermöglichen [4], [10] . Allerdings weisen diese den Nachteil auf, dass die IndexierungsInformationen im Vergleich zum indexierten Datenstrom signifikant groß sind.
Es ist häufig erforderlich, bestimmte Inhalte aus einem Bitstrom entsprechend einer von einem Benutzer vorab getroffenen Abfrage auszulesen bzw. hinsichtlich bestimmter Inhalte zu ermitteln, ob diese Inhalte in dem Bitstrom überhaupt enthalten sind. Eine von einem Benutzer definierte Abfrage kann hierbei mittels einer Abfragesprache, wie SQL [1] oder XPATH [2] formuliert werden.
Der Nachteil des Auslesens von Daten aus einem Bitstrom ergibt sich beispielsweise bei einem mit Hilfe der XML- Sprache (XML = extensible markup language) erstellten Dokument, das im MPEG7-BiM Format repräsentiert wird. Bezüglich des MPEG7-BiM Formats eines XML-Dokuments sei hierbei insbesondere auf die Druckschrift [3] verwiesen. Bei einer derartigen Repräsentation wird der erzeugte Bitstrom in mehrere Einheiten (access units) aufgeteilt, welche ihrerseits wiederum aus mehreren Fragmenten (fragment Update units) bestehen. Die Einheiten werden codiert und bei Bedarf als MPEG7-BiM-Strom an einen oder mehrere Empfänger versandt.
In Bezug auf die Abfrage von Informationen aus XML-Dokumenten sind bereits eine Vielzahl von Abfragesprachen bekannt, die es erlauben, nach bestimmten Informationen in dem Dokument zu suchen. Beispielhaft sei an dieser Stelle auf die bereits erwähnte Abfragesprache XPATH [2] verwiesen. Mit der Abfragesprache XPATH können Auswahlkriterien zur Filterung gewünschter Informationen innerhalb eines XML Dokuments definiert werden. Ziel einer Abfrage kann hierbei einerseits die Bewertung sein, ob eine Einheit des Bitstroms für den Empfänger wichtig ist. Andererseits kann mit Hilfe einer Abfrage gezielt auf gewünschte Informationen in dem XML- Dokument zurückgegriffen werden. Das MPEG7-Codierverfahren hat bis jetzt bei der Erzeugung des Bitstroms eines XML- Dokuments keine Mechanismen vorgesehen, die einen wahlfreien Zugriff auf bestimmte Elemente des XML-Dokuments ermöglichen. Der MPEG7-Bitstrom muss deshalb zur Suche nach Elementen decodiert werden. Man erhält dann wieder ein. Dokument im XML- Format, welches mittels der Abfragesprache XPATH durchsucht werden kann. Das Decodieren und anschließende Abarbeiten eines XML-Dokuments zur Suche nach spezifischen Inhalten ist somit sehr zeitaufwendig und für bestimmte zeitkritische Anwendungen unakzeptabel. Ferner kann das Problem auftreten, dass der Speicher im Decoder begrenzt ist, so dass der Bitström nicht vollständig decodiert wird. Darüber hinaus war der Aufwand des Decodierens unnötig, falls die am decodierten XML-Dokument durchgeführte XPATH-Abfrage negativ verläuft.
Im Rahmen von TV-Anytime (TVA) , das in der Druckschrift [4] beschrieben ist, wird eine Indexstruktur verwendet, die einen wahlfreien Zugriff auf bestimmte Elemente eines Datenfragmentes erlaubt. Die Indexstruktur besteht aus mehreren Teilen und umfasst eine sog. Key-Index-Liste, in der sämtliche indizierte Pfade eines Dokumentes abgelegt werden. Bei einer Abfrage werden diese Pfade der Reihe nach mit der Abfrage verglichen, bis ein entsprechender Eintrag in der Key-Index-Liste gefunden wird. Durch die Informationen, die in der Key-Index-Liste zu diesem Eintrag gespeichert sind, können die Stellen in einem Beschreibungsström bestimmt werden, an denen der indizierte Eintrag codiert vorliegt. Durch die Verwendung der Key-Index-Liste ist es nicht mehr erforderlich, uninteressante Datenfragmente zu decodieren, so dass weniger Speicherplatz während einer Abfrage benötigt wird. Das lineare Durchwandern der Key-Index-Liste ist aber zeitkonsumierend und die Übertragung aller indizierter Pfade ist aufwendig. Zudem hat die Indexstruktur im Vergleich zum indexierten Datenstrom eine signifikante Größe. Ferner werden in der Druckschrift [10] Verfahren und Vorrichtungen vorgestellt, mit denen eine Erzeugung eines Bitstroms aus einem Indizierungsbaum ermöglicht wird. Jedoch werden hierbei zwei Dokumente erzeugt, das codierte XML- Dokument und der Bitstrom, der Indexdaten von Indexknoten umfasst. Hierbei wird mittels Hilfe einer Positionsangabe die Werteausprägung innerhalb des XML-Dokuments referenziert.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Codierung eines XML-basierten Dokuments zu schaffen, welches sowohl eine schnelle Abfrage der codierten Informationen als auch eine effiziente Codierung des XML-Dokuments in einfacher und effizienter Weise ermöglicht.
Die Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren zum Codieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale, ausgehend von dem Verfahren zur Decodierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 durch dessen kennzeichnende Merkmale, sowie ausgehend von dem Verfahren zur Codierung und Decodierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Des Weiteren wird diese Aufgabe ausgehend von der Codiervorrichtung gemäß dem Obergriff des Anspruchs 13 durch dessen kennzeichnende Merkmale, ausgehend von der Decodiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 durch dessen kennzeichnende Merkmale, sowie ausgehend von der Vorrichtung zum Codieren und Decodieren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Bei dem Verfahren zum Codieren eines XML-Dokuments in einen Bitstrom, wobei das XML-Dokument durch eine Baumstruktur repräsentiert wird, in der mindestens ein absoluter Pfad durch eine Folge von XML-Element- und/oder XML-Attributnamen repräsentiert wird und wobei zumindest ein XML-Element einen einfachen Inhalt aufweist, werden alle absoluten Pfade der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und XML-Attribute nach mindestens einem ersten vorgebbaren Sortierkriterium sortiert, jeder Werteausprägung der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und der XML-Attribute des jeweiligen absoluten Pfads ein Werterepräsentaht in einer Wertestruktur zugewiesen, wobei der Werterepräsentant nach einem zweiten Sortierkriterium in der Wertestruktur abgelegt wird, und jedem Werterepräsentanten eine Pfadlage zugeordnet, wobei die Pfadlage eine Lage des jeweiligen Werterepräsentanten in der Baumstruktur bezüglich des jeweiligen absoluten Pfads darstellt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Codieren wird es ermöglicht, in einem codierten, insbesondere binären, Bitstrom sowohl in rascher und einfacher Weise nach vorgebbaren Suchkriterium zu suchen als auch eine effiziente Codierung des XML-Dokuments zu ermöglichen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Decodieren eines codierten, insbesondere binären, Bitstroms. Hiermit wird es ermöglicht, einen mit dem Verfahren zum Codieren eines XML-Dokuments erzeugten codierten, insbesondere binären, Bitstrom zu decodieren.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Codieren und Decodieren. Zum einen kann damit ein XML- Dokument in einen codierten, insbesondere binären, Bitstrom CB codiert werden, als auch der codierte, insbesondere binäre, Bitstrom CB in ein decodiertes XML-Dokument decodiert werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Codiervorrichtung mit Mitteln zum Codieren. Hiermit kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Codieren durchgeführt werden.
Des Weiteren umfasst die Erfindung auch eine
Decodiervorrichtung mit Mitteln zum Decodieren. Hiermit kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Decodieren durchgeführt werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Codieren und Decodieren. Hiermit kann sowohl das erfindungsgemäße Verfahren zum Codieren als auch zum Decodieren realisiert werden.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung, ihre Vorteile und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 7 dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Fig.l ein Beispiel eines strukturierten XML Dokuments;
Fig.2 ein Beispiel einer Repräsentation des strukturierten XML Dokuments aus Fig. 1 als Baumstruktur;
Fig.3 ein Beispiel einer lexikographischen Sortierung der Pfade des strukturierten XML Dokuments aus Fig. 1;
Fig.4 Struktur des Bitstroms nach Codierung eines Strukturierten XML Dokuments mit dem erfindungsgemäßem Verfahren.
Fig.5 Struktur des Bitstroms nach Codierung eines Strukturierten XML Dokuments mit dem erfindungsgemäßem Verfahren mit Referenzen auf die Werteausprägungen.
Fig.6 Darstellung eines Sortierungsbaums für die absoluten Pfade der in Fig. 2 abgebildeten Baumstruktur;
Fig.7 Darstellung einer beispielhaften Serialisierung des in Fig.6 dargestellten Sortierungsbaums für absolute Pfade. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 bis 7 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Anhand der Figuren 1 bis 6 wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Figur 1 zeigt beispielhaft ein XML-Dokument in textueller Form. Dieses XML-Dokument ist in Figur 2 in Form einer Baumstruktur (BS) abgebildet. Hierbei stellen die Kreis XML-Elemente Xl, X3 ..., XlI und XML- Attribute X2 dar. Allgemein umfasst ein XML-Dokument N XML- Elemente und/oder XML-Attribute Xl, ..., XN. Ferner umfassen XML-Elemente mit einfachem Inhalt und/oder XML-Attribute Xl, ..., XN Werteausprägungen Wl, ..., WL, die Werte wie z.B. „3" oder „Heuer", beinhalten.
Figur 3 zeigt mehrere absolute Pfade Pl, ..., PM. Hierbei identifizieren die absoluten Pfade Pl, ..., PM eine Verkettung von zu codierenden XML-Elementen mit einfachem Inhalt und/oder XML-Attribute Xl, ..., XN. Beispielsweise identifiziert der absolute Pfad P2 =
„/Group/Person/firstName" die XML-Elemente X9, Xβ, X3. Diese absoluten Pfade Pl, ..., PM führen zu XML-Elementen und XML- Attributen, deren Inhalt als typspezifische Werte codiert und übertragen werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die absoluten Pfade Pl, ..., PM nach einem ersten vorgebbaren Sortierkriterium Sl sortiert. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind diese in der aufgeführten Reihenfolge lexikographisch in aufsteigender Reihenfolge sortiert worden. Somit repräsentiert das erste Sortierkriterium Sl einen lexikographischen Sortieralgorithmus. In einer anderen Variante wird für das erste Sortierkriterium Sl ein statistisches Kriterium gewählt, z.B. eine Anzahl an XML-Elementen mit einfachem Inhalt und XML-Attribute pro absolutem Pfad Pl, ..., PM. In Figur 2 ist zu sehen, dass der absolute Pfad P2 im XML- Dokument dreimal auftritt: - ,,/Group/Person/firstName" + „Joerg"
- „/Group/Person/firstName" + „Andrea"
- „/Group/Person/firstName" + „Andreas"
Somit können unter Verwendung des absoluten Pfads P2 = „/Group/Person/firstName" diese drei Kombination folgendermaßen geschrieben werden:
- P2 + „Joerg"
- P2 + „Andrea"
- P2 + „Andreas"
In Figur 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines codierten binären Bitstroms CB nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu sehen. Dieser Bitström CB umfasst zwei BitStromelemente BEI, BE2. Das Bitstromelement BEI beinhaltet eine Liste mit Einträgen von absoluten Pfaden PLl, ..., PLM. Jeder Listeneintrag PLl, ... , PLM dieser Liste umfasst jeweils einen absoluten Pfad Pl, ..., PM und jeweils eine Verknüpfung VTl, ..., VTM auf eine Wertepfadliste VLl, ..., VLM innerhalb einer Wertestruktur WS, die dem BitStromelement BE2 entspricht. Die Liste mit den Listeneinträgen PLl, ..., PLM wird derart generiert, dass die absoluten Pfade Pl, ..., PM dort gemäß dem ersten vorgebbaren Sortierkriterium Sl abgelegt werden. Somit umfasst der Listeneintrag PLl den absoluten Pfad Pl, der Listeneintrag PL2 den absoluten Pfad P2 und der Listeneintrag PL2 den absoluten Pfad P2, da bereits die absoluten Pfade in Figur 3 sortiert sind.
Die Wertestruktur WS beinhaltet jeweils eine Wertepfadliste VLl, ..., VLM pro absolutem Pfad Pl, ..., PM. Die Wertepfadliste VLl, ..., VLM enthält eine Anzahl an Werteausprägungen, die mittels des jeweiligen absoluten Pfads Pl, ..., PM adressiert werden. So werden beispielsweise gemäß Figur 2 drei verschiedene Werteausprägungen Wl, W3, W5 durch den absoluten Pfad P2 adressiert. Somit umfasst die Wertepfadliste VL2 drei Wertepfadelemente VL21, ..., VL23=VL2Y. Das Werteelement umfasst im Allgemeinen jeweils einen Werterepräsentanten WEl, ..., WEL und jeweils eine Pfadlage PLl, ..., PLL. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das Wertepfadelement VL21(WE2, PL2) , VL22 (WE3, PL3) , VL23(WE4, PL4) . Die weiteren Wertepfadelemente, wie z.B. VLlI, werden in analoger Weise gebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 beinhaltet der Werterepräsentant WEl, WE2, WE3 die Werteausprägung W3, W5, Wl. Die Zuordnung zwischen Werterepräsentant WEl, ..., WEL und Werteausprägung Wl, ..., WL erfolgt zum einen gemäß der zu der jeweiligen absoluten Pfad Pl, ..., PM zugehörigen Werteausprägung Wl, ..., WL. Zum anderen werden die jeweiligen Werterepräsentanten WEl, ..., WEL nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einem zweiten Sortierkriterium S2 angeordnet. Hierbei können beispielsweise die Werterepräsentanten WEl, ..., WEL gemäß einer lexikographisch in aufsteigender Reihenfolge der jeweiligen Werteausprägungen Wl, ..., WL der Werterepräsentanten WEl, ..., WEL angeordnet werden. Somit umfasst der Werterepräsentant WE2 = W3 = „Andrea", WE3 = W5 = „Andreas" und WE4 = Wl = „Joerg".
Die Pfadlage PLl, ..., PLY enthält Angaben, an welchen möglichen Positionen des absoluten Pfads im Baum eine Werteausprägung instanziiert wurde, wenn mehrere benachbarte XML-Elemente gleichen Namens, die im absoluten Pfad enthalten sind, instanziiert wurden. Entsprechend Figur 2 hätte die Werteausprägung W3 = „Andrea" mit dem Pfad ,,/Group/Person/firstName" beispielsweise die Pfadlage PLl="l/2/l", da „Andrea" die Werteausprägung des ersten „Group"-Elements, des zweiten „Person"-Elements und des ersten „firstName"-Elements ist. In diesem Beispiel ist eine Pfadlage für die eindeutige Rekonstruktion des XML Dokuments notwendig, da das XML-Element „Person" mehrere gleichnamige XML-Nachbarelemente hat. In [3] sind weitere Verfahren zur Codierung der Pfadlage angegeben. Die Speicherung der Pfadlage erlaubt die Rekonstruktion des strukturierten XML Dokuments mit den instanziierten Werten in der ursprünglichen Reihenfolge.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Wertrepräsentant Wl, ..., WL mit Hilfe einer Werteverknüpfung WRl, ..., WEL mit einer Wertliste W) realisiert. Dies wird anhand von Figur 5 näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel von Figur 5 unterscheidet sich lediglich in der Erstellung der Werterepräsentanten WEl, ..., WEL. Anstelle die Werteausprägungen Wl, ..., WL direkt in die jeweiligen Werterepräsentanten WEl, ..., WEL zu übernehmen, werden diese im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 mittels der Werteverknüpfung WRl, ..., WRL mit der Werteliste WA referenziert. Die Werteliste WA enthält die Werteausprägungen Wl, ..., WL. Diese können in einer sortierten Reihenfolge in der Werteliste WA abgelegt sein. Ferner können Werteausprägungen Wl, ..., WL, die öfters auftreten lediglich durch eine Werteausprägung dargestellt werden, da mit Hilfe der jeweiligen Werteverknüpfung WRl, ..., WRL eine eindeutige Zuordnung zwischen Werterepräsentant und einem Eintrag in der Werteliste WA gewährleistet wird.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der absolute Pfad Pl, ..., PM und/oder der Werterepräsentant WEl, ..., WEL der jeweiligen Wertepfadliste VLl, ..., VLM der Wertestruktur WS in einem jeweiligen Sortierungsbaum sortiert. In Figur 6 ist ein erster Sortierungsbaum SG für die absoluten Pfade Pl, ..., PM gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zu sehen. Verfahren zum Erstellen derartiger Sortierungsbäume SG sind aus [10] bekannt. Durch Verwendung eines Sortierungsbaums SG anstelle von linearen Listen, wie z.B. die Liste von absoluten Pfaden BEI, wird die Suchkomplexität erheblich reduziert.
In einer Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sortierungsbaum SG in einer serialisierten Form in den codierten Bitstrom CB eingefügt. Verfahren zum Erstellen dieser serialisierten Form ist aus [10] bekannt. In Figur 7 ist ein Realisierungsbeispiel für den aus Figur 6 bekannten ersten Sortierungsbaum SG ausgeführt. Für jeden Listeeintrag eines absoluten Pfads PLl, ..., PLM wird beispielsweise ein serialisiertes Feld SFl, ..., SFM generiert. Hierbei umfasst ein serialisiertes Feld SFl, ..., SFM mindestens den absoluten Pfad Pl, ..., PM und die Verknüpfung VTl, ..., VTM. Beispielsweise beinhaltet das serialisierte Feld SF2 den absoluten Pfad P2 und die Verknüpfung VT2. Zusätzlich kann noch ein Offset OF in ein oder mehrere serialisierten Feldern SFl, ... , SFM enthalten sein, das ein Überspringen von nicht¬ relevanten serialisierten Feldern SFl, ..., SFM ermöglicht. So zeigt der Offset OF(SF3) an, an welcher Stelle im codierten Bitstrom CS das nächste relevante serialisierte Feld SF3 zu finden ist.
Ferner kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der absolute Pfad Pl, ..., PM durch einen relativen Pfad relativ zu zuvor sortierten Pfaden repräsentiert werden. Der absolute Pfad P2= "/Group/Person/firstName" und P3="/Group/Person/lastName" unterscheiden sich lediglich in "firstName" und "lastName". Aus der Druckschrift [10] sind Verfahren bekannt, um aus absoluten Pfaden relative Pfade zu generieren. Durch Verwendung von relativen Pfaden kann eine weitere Reduktion des für den codierten Bitstrom benötigen Datenvolumens erreicht werden.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Werteausprägung Wl, ..., WL und/oder der absolute Pfad Pl, ..., PM und/oder der relative Pfad und/oder die Pfadlage (PLl, ..., PLL) binär codiert werden. Die binäre Codierung ermöglicht eine Reduktion des Datenvolumens des codierten Bitstroms CS. Die binäre Codierung kann nach dem Standard MPEG-7 [3] erfolgen. Des Weiteren kann mindestens ein XML-Element mit komplexem Inhalt, z.B. das XML-Element X4, wie ein XML-Element mit einfachem Inhalt, z.B. das XML-Element X3, behandelt werden und ein Inhalt des XML-Elements mit komplexem Inhalt als Werteausprägung, insbesondere nach einem MPEG-7 Standard, codiert werden. Beispielsweise werden für das XML-Element X4 als Werteprägung die XML-Element X3, X5 und die Werteausprägungen Wl, W2 behandelt. Damit würde die Menge der absoluter Pfade auf zwei Möglichkeiten reduziert werden, "/Group/nrOfMembers" und "/Group/Person". Hiermit kann die Suchkomplexität weiter reduziert werden, für den Fall, dass bei Abruf er Information der komplexe Inhalt ausschließlich zusammenhängend betrachtet wird. Die Vorgehensweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit auch für XML-Elemente mit komplexem Inhalt ermöglicht.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu Decodieren eines codierten Bitstroms CB, wobei der codierte Bildstrom CB mittels des Verfahrens zum Codieren eines XML-Dokuemnts erzeugt wurde. Das Verfahren zum Decodieren kann auch einen binär codierten Bitstrom CB decodieren.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Codieren und Decodieren. Zum einen kann damit ein XML- Dokument in einen codierten, insbesondere binären, Bitstrom CB codiert werden, als auch der codierte, insbesondere binäre, Bitstrom CB in ein decodiertes XML-Dokument decodiert werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung auch eine Codiervorrichtung mit Mitteln zum Codieren eines XML-Dokuments. Des Weiteren umfasst die Erfindung auch eine Decodiervorrichtung mit Mitteln zum Decodieren eines codierten, insbesondere binären, Bitstroms CB in ein decodiertes XML-Dokument. Die Erfindung beriftt auch eine Vorrichtung zum Codieren und Decodieren, wobei damit ein XML-Dokument in einen codierten, insbesondere binären, Bitstrom CB codiert werden kann und auch ein codierter, insbesondere binärer, Bitstrom CB in ein decodiertes XML-Dokument decodiert werden kann. Die Codiervorrichtung und/oder Decodiervorrichtung und/oder Vorrichtung zum Codieren und Decodieren kann in einem Gerät, z.B. nach GSM-Standard (GSM-Global System for Mobile Communications) oder einem UMTS-Standard (UMTS - Universal Mobile Telecommunications System) integriert sein. Ferner können diese in einem Gerät realisiert sein, das an ein drahtgebundenes Netzwerk, wie z.B. ein IP-basiertes Netzwerk (IP-Internet Protocol) oder ISDN (ISDN - Integrated Services Digital Network), angeschlossen ist.
Die Erfindung ist nicht nur auf die genannten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind folgende Varianten und/oder Vorteile zusätzlich und/oder alternativ Gegenstand der vorliegenden Erfindung. In strukturierten Dokumenten, insbesondere XML Dokumenten, wird der Typ von Informationen in einem XML-Element oder XML-Attribut eines Dokuments durch die Namen aller Vaterelemente deklariert. Hierbei sind die XML-Elemente und XML-Attribute entsprechend einer Strukturdefinition in einem Dokumentenbaum angeordnet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Codierung des strukturierten Dokuments werden alle XML-Elemente mit einfachem Inhalt, XML-Elemente deren Werte zusammenhängend zu codieren sind und XML-Attribute gemäss ihrem Namen und der Namen ihrer Vaterelemente, das heißt gemäß ihrem Pfad nach beliebigen Kriterien, beispielsweise lexikographisch, sortiert. Die Pfade sind hierbei Absolutpfade, die von dem Wurzelknoten des Dokumentenstrukturbaums beginnen und zu einem Blattknoten des Dokumentenstrukturbaums führen. Die Werte aller XML-Attribute und XML-Elemente mit gleichem Pfad werden in einem Datenbereich gespeichert, der durch den gemeinsamen Pfad gekennzeichnet ist. Die Einträge in dem Datenbereich werden entsprechend ihrer Werte nach beliebigen Kriterien, beispielsweise lexikographisch, sortiert. Jeder Eintrag in diesem Datenbereich wird mit der Pfadlage, an der der Eintrag im strukturierten Dokument auftrat, gespeichert. Hierdurch wird eine Vollständige Rekonstruktion des strukturierten Dokuments aus den erfindungsgemäß codierten Daten möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden in dem Datenbereich, der durch einen Pfad gekennzeichnet ist nicht die Werte sondern Verweise auf die Werte gespeichert. Hierdurch kann die wiederholte Speicherung von Werten vermieden werden, indem mehrere Referenzen, die vom Speicheraufwand geringer sind, auf einen Wert verweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die sortierten Pfade in einem serialisierten Sortierungsbaum angeordnet. Ein Sortierungsbaum umfasst eine Mehrzahl von Hierarchieebenen, wobei jeder Hierarchieebene ein oder mehrere Knoten zugeordnet sind und die Knoten sortierte Daten, beispielsweise die Pfade, enthalten, die in dem Sortierungsbaum nach einem oder mehreren vorgegebenen Kriterien sortiert sind. Bei der Serialisierung werden die sortierten Daten der Knoten in den Bitstrom eingefügt und ferner wird für einen Knoten jeweils die Information in den Bitstrom eingefügt, an welcher Stelle im Bitstrom sich die Daten von einem oder mehreren Knoten der Hierarchieebene, die unterhalb der Hierarchieebene des jeweiligen Knotens liegt, befinden. Durch die Speicherung der zusätzlichen Information bezüglich der Knoten in einer darunter liegenden Hierarchieebene wird eine Suche nach bestimmten Daten wesentlich vereinfacht, da hierdurch Sprünge zu den für die Suche relevanten Knoten ermöglicht werden. Somit wird eine wesentlich effizientere Abfrage und Suche nach Daten gewährleistet.
In einer weiteren Ausführungsform ist der serialisierte Sortierungsbaum als sog. B-Tree (= Balanced Tree) aufgebaut, der eine ausgeglichene Verteilung der Pfade auf die Knoten des Baums gewährleistet. Eine genaue Beschreibung des B-Trees findet sich in der Referenz [5] .
In einer weiteren Variante sind die Pfade nach der Depth- First-Ordnung in den Bitstrom eingefügt. Durch die Verwendung der Depth-First-Ordnung werden die sortiertenDaten in dem Sortierungsbaum zunächst der Tiefe nach in den Bitstrom eingefügt, wodurch die für eine Abfrage relevanten Informationen im Bitstrom benachbart zueinander angeordnet werden und nicht relevante Informationen effizient übersprungen werden können. Eine genaue Beschreibung der Depth-First-Ordnung findet sich in der Referenz [6] .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Pfade relative Pfade, wobei ein relativer Pfad eines jeweiligen Knotens ein Pfad relativ zu einem zuvor in den Bitstrom eingefügten Pfad des jeweiligen Knotens oder eines Knotens einer über der Hierarchieebene des jeweiligen Knotens liegenden Hierarchieebene ist. Durch die Verwendung von relativen Pfaden werden Gemeinsamkeiten in den Pfaden ausgenutzt, denn die Pfade von benachbarten Knoten haben meist einen gemeinsamen Anteil. Auf diese Weise kann der benötigte Speicherbedarf für die sortierten daten im Bitstrom reduziert werden. Eine weitere Reduzierung des Speicherbedarfs kann dadurch erreicht werden, dass die Pfade des Knotens, dessen sortierte Daten als erste einer Hierarchieebene in den Bitstrom eingefügt werden, in einer Reihenfolge umgekehrt zu der Reihenfolge, in der die sortierten daten in dem Knoten angeordnet sind, in den Bitstrom eingefügt werden. Hierbei wird die Tatsache berücksichtigt, dass die sortierten Daten am Ende des ersten Knotens einer Hierarchieebene eine größere Ähnlichkeit zu den sortierten daten des Knotens der nächsthöheren Hierarchieebene aufweisen als die sortierten Daten am Anfang des ersten Knotens. Folglich ergibt sich in bestimmten Fällen eine besonders effektive Codierung mittels von relativen Pfaden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Pfade Beschreibungselemente eines XML-Dokuments (XML = extensible markup language) , wobei die Pfade insbesondere XPATH-Pfade des XML-Dokuments sind.
In einer weiteren Variante der Erfindung sind die Indexdaten mit einem Codierverfahren binär codiert, insbesondere mit einem MPEG-Codierverfahren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Codierverfahren das MPEG7- Codierverfahren verwendet.
In einer besonders Ausführungsform werden die Werte in einem serialisierten Sortierungsbaum angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Werte nach der Depth-First-Ordnung in den Bitstrom eingefügt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Werte im Datenbereich mit einem Codierverfahren binär codiert,, insbesondere mit einem MPEG-Codierverfahren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Codierverfahren das MPEG7-Codierverfahren verwendet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Pfadlage mit einem Codierverfahren binär codiert, insbesondere mit einem MPEG-Codierverfahren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Codierverfahren das MPEG7-Codierverfahren verwendet. Literaturverzeichnis :
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[3] ISO/IEC 15938-1 Multimedia Content Description Interface - Part 1: Systems, Geneva 2002
[4] TV-Anytime Specification Series S-3 on Metadata, Part-B, Version 13
[5] http://www.public.asu.edu/~peterjn/btree/
[6] http://www.generationδ.org/simple_search. shtml [7] http://www.w3.org/TR/2001/REC-xmlschema-0-20010502/ [8] http://www.w3.org/TR/2001/REC-xmlschema-l-20010502/ [9] http://www.w3.org/TR/2001/REC-xmlschema-2-20010502/ [10] Deutsche Patentanmeldung 10 337 825 "Verfahren zum
Erzeugen eines Bitstroms aus einem Indizierungsbaum"

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Codieren eines XML-Dokuments in einen, insbesondere binären, Bitstrom (CB) , wobei das XML- Dokument durch eine Baumstruktur (BS) repräsentiert wird, in der mindestens ein absoluter Pfad (Pl, ..., PM) durch eine Folge von XML-Element- und/oder XML-Attributnamen (Xl, ..., XN) repräsentiert wird, wobei zumindest ein XML-Element einen einfachen Inhalt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass a) alle absoluten Pfade (Pl, ..., PM) der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und XML-Attribute (Xl, ..., XN) nach mindestens einem ersten vorgebbaren Sortierkriterium (Sl) sortiert werden; b) jeder Werteausprägung (Wl, ..., WL) der XML-Elemente mit einfachem Inhalt und der XML-Attribute (Xl, ..., XN) des jeweiligen absoluten Pfads (Pl, ..., PM) ein Werterepräsentant (WEl, ..., WEL) in einer Wertestruktur (WS) zugewiesen wird, wobei der Werterepräsentant (WEl, ..., WEL) nach einem zweiten Sortierkriterium (S2) in der Wertestruktur (WS) abgelegt wird; c) jedem Werterepräsentanten (WEl, ..., WEL) eine Pfadlage (PLl, ..., PLL) zugeordnet wird, wobei die Pfadlage (PLl, ..., PLL) eine Lage des jeweiligen Werterepräsentanten (WEl, ..., WEL) in der Baumstruktur (BS) bezüglich des jeweiligen absoluten Pfads (Pl, ..., PM) darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werteausprägung (Wl, ..., WL) als Werterepräsentant (WEl, ..., WEL) in der Wertestruktur (WS) abgelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werterepräsentant (Wl, •-., WL) mit Hilfe einer Werteverknüpfung (WRl, ..., WRL) mit einer Werteliste (WA) realisiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der absolute Pfad (Pl, --., PM) und/oder der Werterepräsentant (WEl, ..., WL) einer jeweiligen Wertepfadliste (VLl, ..., VLM) der Wertestruktur (WS) in einem jeweiligen Sortierungsbaum sortiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Sortierungsbaum (SG) in einer serialisierten Form in den codierten Bitstrom (CB) eingefügt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der absolute Pfad (Pl, ..., PM) durch einen relativen Pfad relativ zu zuvor sortierten Pfaden repräsentiert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein relativer und/oder absoluter Pfad binär, insbesondere nach einem MPEG-7 Standard, im Bitstrom (CB) codiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werteausprägung (Wl, ..., WL) im Bitstrom (CB) binär codiert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein XML-Element mit komplexem Inhalt wie ein XML- Element mit einfachem Inhalt behandelt wird, ein Inhalt des XML-Elements mit komplexem Inhalt als Werteausprägung, insbesondere nach einem MPEG-7 Standard, codiert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfadlage (PLl, ..., PLL) binär, insbesondere nach einem MPEG-7 Standard, im Bitstrom (CB) codiert wird.
11. Verfahren zum Decodieren eines binären Bitstroms (CB), wobei das Verfahren derart ausgestaltet ist, dass der gemäß einem vorhergehenden Anspruch codierte binäre Bitstrom (CB) decodiert wird.
12. Verfahren zum Codieren und Decodieren, umfassend das Verfahren nach einem Anspruch 1 bis 10 und das Verfahren nach dem Anspruch 11.
13. Codiervorrichtung mit Mitteln zum Codieren eines XML- Dokuments in einen, insbesondere binären, Bitstrom (CB) , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
14. Decodierverfahren mit Mitteln zum Decodieren eines, insbesondere binären, Bitstroms (CB) mit dem ein Verfahren nach Anspruch 11 durchführbar ist.
15. Vorrichtung zum Codieren und Decodieren, mit dem ein Verfahren nach Anspruch 12 durchführbar ist.
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